Impactos do uso da terra na produção de sedimentos em bacia hidrográfica tropical

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Jovino, Estephania Silva
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46494
Resumo: A modificação da paisagem natural pelas atividades antrópicas é a principal responsável pela intensificação da erosão, impactando negativamente nos recursos naturais e todos os ambientais. Como consequência da interferência do uso e cobertura do solo no processo erosivo, conhecer a dinâmica de uma bacia hidrográfica e os processos que determinam o equilíbrio hidrológico e sedimentológico, é essencial. Devido à complexidade de uma bacia hidrográfica e a necessidade de fazer estimativas, o desenvolvimento de modelos matemáticos é essencial para tomadas de decisão assertivas. Estas ferramentas quando integradas ao Sistema de Informação Geográfica (SIG) conseguem acoplar a modelagem espaço-temporal em uma única estrutura quantitativa. Dentre os modelos existentes, o modelo SWAT (Soil & Water Assessment Tool) consegue integrar as técnicas de SIG, com equações de balanço hídrico, tornando-se um dos modelos mais utilizados no mundo para as mais diferentes finalidades. Neste contexto, o objetivo do trabalho é avaliar a resposta hidrológica e quantificar as taxas de perdas de sedimentos na bacia hidrográfica do Ribeirão do Feijão, localizada no município de São Carlos (SP), sudeste do Brasil, utilizando o modelo SWAT +. A simulação foi feita dividindo a bacia em 31 sub-bacias e atribuição de múltiplas HRUs(5.898). As métricas utilizadas para analisar a eficiência do modelo indicam que os resultados foram considerados satisfatórios, Nash-Sutcliffe (NSE) de 0,53 e 0,54, para calibração e validação da vazão, respectivamente. As demais métricas utilizadas representaram boas respostas, demonstrando que os dados observados e simulados pelo modelo tiveram boa correlação e padrões semelhantes. Para a produção de sedimentos nos mananciais da Bacia do Ribeirão do Feijão, utilizando o cenário atual, com aumento da presença de vegetação e reflorestamento, os resultados indicaram uma diminuição na produção de sedimentos na maioria dos canais presentes na bacia. Não foi realizada calibração para os sedimentos por falta de dados de monitoramento. O modelo representado nesse estudo pode contribuir para orientar futuros planejamentos do uso e cobertura do solo da bacia, viabilizando a previsão de distintos cenários e seus possíveis impactos na produção de água.
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Como consequência da interferência do uso e cobertura do solo no processo erosivo, conhecer a dinâmica de uma bacia hidrográfica e os processos que determinam o equilíbrio hidrológico e sedimentológico, é essencial. Devido à complexidade de uma bacia hidrográfica e a necessidade de fazer estimativas, o desenvolvimento de modelos matemáticos é essencial para tomadas de decisão assertivas. Estas ferramentas quando integradas ao Sistema de Informação Geográfica (SIG) conseguem acoplar a modelagem espaço-temporal em uma única estrutura quantitativa. Dentre os modelos existentes, o modelo SWAT (Soil & Water Assessment Tool) consegue integrar as técnicas de SIG, com equações de balanço hídrico, tornando-se um dos modelos mais utilizados no mundo para as mais diferentes finalidades. Neste contexto, o objetivo do trabalho é avaliar a resposta hidrológica e quantificar as taxas de perdas de sedimentos na bacia hidrográfica do Ribeirão do Feijão, localizada no município de São Carlos (SP), sudeste do Brasil, utilizando o modelo SWAT +. A simulação foi feita dividindo a bacia em 31 sub-bacias e atribuição de múltiplas HRUs(5.898). As métricas utilizadas para analisar a eficiência do modelo indicam que os resultados foram considerados satisfatórios, Nash-Sutcliffe (NSE) de 0,53 e 0,54, para calibração e validação da vazão, respectivamente. As demais métricas utilizadas representaram boas respostas, demonstrando que os dados observados e simulados pelo modelo tiveram boa correlação e padrões semelhantes. Para a produção de sedimentos nos mananciais da Bacia do Ribeirão do Feijão, utilizando o cenário atual, com aumento da presença de vegetação e reflorestamento, os resultados indicaram uma diminuição na produção de sedimentos na maioria dos canais presentes na bacia. Não foi realizada calibração para os sedimentos por falta de dados de monitoramento. O modelo representado nesse estudo pode contribuir para orientar futuros planejamentos do uso e cobertura do solo da bacia, viabilizando a previsão de distintos cenários e seus possíveis impactos na produção de água.The change of natural landscapes by anthropic activities is the main reason for the deepening of erosion, negatively affecting natural resources and all environments. In this context, it is necessary to know the processes that determine the hydrological balance to avoid erosion. Due to the complexity of a basin and the necessity of making predictions, the development of mathematical models is essential for decision making. When integrated into a Geographic Information System (GIS), these tools can couple the spacetime modeling in a single quantitative structure. Among the existing models, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) can integrate the GIS technics with water balance equations, becoming one of the most utilized models in the world for different purposes. This study aims to evaluate the hydrological response and quantify the soil loss in a basin (Ribeirão do Feijão, in the Brazilian southeast), using the SWAT + model. The simulation was performed by dividing the basin into 31 sub-basins and assigning multiple HRUs (5898). The metrics used to analyze the model's efficiency indicate that the results were satisfactory, Nash-Sutcliffe (NSE) of 0.53 and 0.54 for calibration and validation of streamflow, respectively. The other metrics used represented an excellent response, demonstrating that the observed data and the model simulation correlated well and followed similar patterns. For the production of sediments in the Ribeirão do Feijão Basin, using the current scenario, with an increased presence of vegetation and reforestation, the results indicated a lower production of sediments in most of the channels. Calibration was not performed for sediments due to a lack of monitoring data. The model represented in this study can help guide future planning for land use and occupation of the basin, enabling the forecast of different scenarios and their possible impacts on water production.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTALUFRNBrasilErosãoBalanço hídricoSWAT +Uso e cobertura do soloImpactos do uso da terra na produção de sedimentos em bacia hidrográfica tropicalImpacts of land use on sediment production in a tropical watershedinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALImpactosusoterra_Jovino_2021.pdfapplication/pdf1876660https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/46494/1/Impactosusoterra_Jovino_2021.pdf8d52b4f6cddc62ab29db1cb1ff3071a3MD51123456789/464942022-05-02 12:34:38.977oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/46494Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-02T15:34:38Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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